自然骨头灵感的核心外三层凝/PCL/凝3D打印脚手架用于骨组织工程
Deepak Gupta1,2, Atul Kumar Singh3, Jayesh Bellare4,5,6,7
1Engineering Science and Mechanics, Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, United States of America.
Biomedical materials (Bristol, England)
|October 25, 2023
概括
这项研究介绍了一种新的3D打印混合脚手架,它结合了凝和聚氨酸 (PCL) 来用于骨组织工程. 创新的脚手架表现出优越的机械强度,可控的降解和增强的生物活性,对骨缺陷重建有希望.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 制造具有高生物活性和机械强度的骨架仍然是骨组织工程中的一个挑战.
- 现有的支架往往在促进骨质生成和承载能力之间做出妥协.
研究的目的:
- 开发一个3D打印,多层混合脚手架,增强机械性能和生物活性,用于骨再生.
- 为了创建一个支架,支持骨质生成,同时承受机械压力.
主要方法:
- 一个三层的脚手架被制造使用冷3D打印的凝/carboxymethyl-chitin/nano-hydroxyapatite凝核心.
- 微工程聚氨酸 (PCL) 被注入到凝核心中,其透和涂层厚度受到控制.
- PCL表面被涂上一个最终的凝矩阵层.
主要成果:
- 与凝脚手架相比,混合脚手架在8周的降解后显著改善了压缩强度 (13.07 MPa) 和模量 (21.8 MPa).
- 与凝支架相比,降解速度和胀明显减少 (分别减少了83%和81%).
- 与PCL支架相比,细胞附着,增殖,蛋白质生产和矿化分别增加了300%,250%,50%和440%.
结论:
- 开发的3D打印混合脚手架为骨组织工程提供了一个有前途的解决方案,因为它具有很高的机械强度,缓慢的降解和出色的生物活性.
- 这些多功能支架适用于重建各种骨缺陷,包括骨上和面部外科手术中的非承载和中等承载应用.
